有界深度时空晶格拼接技术助力资源高效容错量子计算

基于晶格手术的容错量子计算需要低时空开销的布局布线编译。布线尤其面临一个基本矛盾:通过增加空间分配来抑制路径冲突,同时利用时间方向实现辅助比特高效的时空布线。现有方法未能完全解决这一权衡,同时保持与内部工厂布局和终止保证的兼容性。本工作引入双切片布线(double-slice routing),这是一种常数深度的时空布线方法,使用两个连续时间切片,保证其扭结奇偶性校正(kink-parity correction)在平面和堆叠架构下均能终止。研究人员在哈密顿仿真工作负载上对该编译器的性能进行数值基准测试,结果表明,与单切片基线相比,双切片布线可将编译成本降低最多2.4倍。与允许每条路径使用无限时间切片的现有方法投影布线(projective routing)相比,双切片布线在电路体积更小的同时,执行时间仅略有增加。结合兼容培育(cultivation)的映射优化,整体改进效果相比朴素单切片编译基线最高可达7.5倍。这些结果将双切片布线确定为晶格手术编译中一个实用的操作点,并展示了映射与布线联合优化的显著效益。
作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2026-06-19 08:03

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